LPDDR5引領(lǐng)下一代5G手機及移動(dòng)的內存潮流

LPDDR5 DRAM芯片可帶來(lái)更低的功耗和更快的數據讀取速度，非常適合正在涌現的5G手機等移動(dòng)應用。例如不久前，美光宣布交付全球首款量產(chǎn)應用于高端智能手機的LPDDR5 DRAM 芯片，并將率先搭載于即將上市的小米10智能手機，美光LP5與前代產(chǎn)品相比，數據訪(fǎng)問(wèn)速度提升了50%，功耗則降低了20%以上。

那么，手機內存的發(fā)展趨勢如何？LP5適用于哪些場(chǎng)景？美光LP5的特點(diǎn)及工藝趨勢是什么？為此，電子產(chǎn)品世界等媒體通過(guò)Skype電話(huà)會(huì )議訪(fǎng)問(wèn)了美光科技移動(dòng)產(chǎn)品事業(yè)部市場(chǎng)副總裁Christopher Moore。

美光科技移動(dòng)產(chǎn)品事業(yè)部市場(chǎng)副總裁 Christopher Moore

1 LP5引領(lǐng)5G手機浪潮

手機的內存隨著(zhù)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的代際升級而演進(jìn)。2012年4G LTE成為市場(chǎng)的主流，隨之出現了LPDDR3，那時(shí)智能手機出現了多攝像頭的架構，要求有更高的容量和更快的速度。2014年小米首個(gè)推出使用LPDDR4的手機，小米Note Pro手機使用了LPDDR4內存來(lái)支持分屏應用。

隨著(zhù)5G的到來(lái)，LP5也會(huì )作為其匹配。預計到2020年底，大多數的主流旗艦機會(huì )有LP5。2021—2022年，就會(huì )看到中高端的5G智能手機會(huì )要求搭載LP5，所以無(wú)論是看銷(xiāo)售手機的臺數，還是看銷(xiāo)售出去的容量，2022—2023年，LP5會(huì )成為市場(chǎng)的主流。

LP5可以實(shí)現的當今非常先進(jìn)的手機應用，這些應用往往要求非常高的帶寬，超過(guò)LP4能提供的最高帶寬。例如現在如果是用LP4的旗艦手機，里面的高像素攝像頭需要好幾秒的時(shí)間才能夠完成處理并存儲，而如果用LP5，會(huì )是一個(gè)無(wú)縫的過(guò)程。如果同時(shí)運行多個(gè)App，例如要捕捉視頻，還要打AI游戲，同時(shí)要進(jìn)行屏幕分享，在使用LP4時(shí)很容易出現瓶頸，但是對于LP5是綽綽有余。

圖：小米總裁雷軍的微博上對美光LP5的評價(jià)

關(guān)于內存容量趨勢，由于5G是一項創(chuàng )新轉型的真正技術(shù)，所以手機制造商要確保自己的硬件能夠支持今后一系列的創(chuàng )新，沒(méi)有人會(huì )愿意自己的手機在內存技術(shù)方面落后于整體的大趨勢。所以在5G手機出來(lái)的早期可能會(huì )有8GB、12GB，但是很快會(huì )過(guò)渡到12GB到16GB。因此美光此次推出的規格是12GB的LP5產(chǎn)品。實(shí)際上，對于高端的旗艦機，2019年已有12GB容量的LP4手機上市，2020年也會(huì )有用12GB及以上容量的LP5手機上市，例如美光現在也接觸到一些客戶(hù)要求有16GB的產(chǎn)品，所以在2020年的下半年，應該也會(huì )有16GB規格的手機上市。不過(guò)，對于主流手機，可能以8GB為主。

2 LP5適合的應用場(chǎng)景

主要有三大應用場(chǎng)景，如下圖。

1）真正的多任務(wù)處理

在2019年“世界移動(dòng)通信大會(huì )”（MWC）上已經(jīng)推出可折疊屏的手機。1個(gè)手機屏幕可以同時(shí)運行2個(gè)App，而且可以在這2個(gè)App之間非常自由地進(jìn)行復制、粘貼，就像現在人們在PC端做的那樣。這種多任務(wù)處理會(huì )要求更高性能的內存，這樣才能使終端用戶(hù)能夠像操作電腦一樣去操作手機。因此，現在有一些旗艦的智能手機內存已經(jīng)從8GB轉到12GB，甚至轉到16GB。

2)沉浸式體驗

更高的性能和更低時(shí)延的5G環(huán)境也使消費者能夠同時(shí)使用更多的媒介，他們可以快速地下載高清視頻，并進(jìn)行流媒體播放，實(shí)現360°的視覺(jué)體驗。

由于LP5的時(shí)延非常低，所以終端用戶(hù)在看虛擬現實(shí)（VR）的時(shí)候就像是看到現實(shí)一樣。VR的一個(gè)場(chǎng)景是球迷可以從體育場(chǎng)的各個(gè)角度去身臨其境觀(guān)看足球賽，而他本人不用離開(kāi)他的客廳。

3）游戲操控

5G的低時(shí)延和毫米波技術(shù)也能夠極大推動(dòng)游戲操控，游戲玩家可以把自己的手機當成一個(gè)操作的樞紐，直接投屏到電視上實(shí)現無(wú)縫的體驗，所以為了滿(mǎn)足游戲玩家的預期，就必須要采用LP5的技術(shù)。

但是更重要的應用是今后將出現的新應用。硬件平臺再加上5G能夠為企業(yè)和終端消費者帶來(lái)真正的創(chuàng )新。

3 美光內存的特色

美光LP5是迄今唯一滿(mǎn)足JEDEC的標準，能夠以高達6.4 Gbps速率傳輸數據的產(chǎn)品。所以美光LP5的產(chǎn)品和技術(shù)在業(yè)內處于領(lǐng)先地位。

美光的LP5技術(shù)能夠提供優(yōu)越的性能和規格。12GB單塊裸片是目前市場(chǎng)上能夠提供的容量最大的LP5產(chǎn)品，而且封裝尺寸也能夠提供業(yè)界領(lǐng)先的規格和封裝容量。

在器件層面，LP5對比LP4x在功耗方面降低了20%以上，而且在功耗方面有深度睡眠模式，而且還有動(dòng)態(tài)規?；瘧玫哪Ｊ?，無(wú)論是對于支持核心運作，還是對于電源都有非常重要的作用，能夠為終端用戶(hù)提供更好的服務(wù)。

這意味著(zhù)終端產(chǎn)品的電池的續航時(shí)間會(huì )延長(cháng)。例如相對于LP4x，LP5如果以5.5Gbps的傳輸速度運行，手機續航時(shí)間能夠延長(cháng)5%~10%；如果是以最高的6.4Gbps傳輸速率運行，手機續航時(shí)間能夠提高10%以上，也就是能夠實(shí)現全天候的電池續航。

圖：LPDDR5使手機續航時(shí)間延長(cháng)5%~10%

LP5的功耗節約并不僅是來(lái)自于器件的層面，也是因為DRAM的速度更快了，所以手機中的處理器能夠以更快的速度傳輸數據，以便能夠盡早進(jìn)入睡眠模式，整個(gè)系統加總的結果使得電池能夠有更多節約。

4 美光LP5的工藝及發(fā)展規劃

美光LP5目前基于1Y nm的光刻技術(shù)，在2019年晚些時(shí)候會(huì )推出1Z nm的產(chǎn)品，屆時(shí)功率效率會(huì )更高，而且會(huì )支持更多不同的容量點(diǎn)。

LP5過(guò)渡到1Z之后，也不會(huì )止步于1Z，會(huì )往更高的層次水平推動(dòng)，這樣最后能夠驅動(dòng)16GB、24GB、32GB的內存。所以隨著(zhù)技術(shù)節點(diǎn)持續向前演進(jìn)，未來(lái)幾年內存領(lǐng)域的發(fā)展將是令人激動(dòng)的。

總體上，美光希望能夠不斷縮小裸片的尺寸，這樣能夠去打破LP5的技術(shù)壁壘、實(shí)現更低的成本，在不久的將來(lái)能夠滲透到不僅僅是中高端的手機，甚至還能夠進(jìn)入到低端的手機。圍繞路線(xiàn)圖的投入，以及技術(shù)發(fā)展的趨勢，希望能夠讓全球各地不同收入水平的終端用戶(hù)都能用上5G手機。

5 除了手機外，LP5的其他應用機會(huì )

LP5還有一些其他的應用領(lǐng)域，例如物聯(lián)網(wǎng)對于低功耗也有非常高的要求，另外還有平板、個(gè)人電腦，尤其是緊湊型的平板和電腦對于速度和功耗也有非常高的要求。

還有一個(gè)重要領(lǐng)域就是汽車(chē)，現在在自動(dòng)駕駛汽車(chē)的發(fā)展過(guò)程當中看到越來(lái)越多LP3和LP4的使用。隨著(zhù)汽車(chē)越來(lái)越自動(dòng)化，而且汽車(chē)的功能越來(lái)越AI化，未來(lái)汽車(chē)領(lǐng)域也會(huì )有越來(lái)越多LP5應用。